Zadanie 7 — rozwiązanie, matura chemii maj 2023, PR

Treść zadania

Zadanie odnosi się do wykresu zależności pH od stężenia molowego dwóch słabych kwasów: HX i HQ (wykres na stronie arkusza, kontekst zadania 8).

Rozstrzygnij, na podstawie analizy danych zamieszczonych na wykresie, który kwas (HX czy HQ) jest mocniejszy. Zaznacz jego wzór. Odpowiedź uzasadnij.

HX	HQ

Uzasadnienie: ...

Źródło: arkusz CKE MCHP-R0-100-2305. Otwórz oryginalny PDF

Rozwiązanie

Rozstrzygnięcie: mocniejszym kwasem jest ten, który przy takim samym stężeniu molowym ma niższą wartość pH (czyli wyższe stężenie jonów $H_{3} O^{+}$ , większy stopień dysocjacji).

Z wykresu zad. 8 wynika, że przy tym samym stężeniu kwas HX ma niższe pH niż HQ (krzywa HX leży poniżej krzywej HQ).

Wniosek: mocniejszy jest kwas HX.

Uzasadnienie: Przy identycznym stężeniu molowym kwas HX wykazuje niższą wartość pH, co oznacza większe stężenie $H_{3} O^{+}$ w roztworze, a tym samym większy stopień dysocjacji. Większy stopień dysocjacji odpowiada większej stałej dysocjacji $K_{a}$ , czyli mocniejszemu kwasowi.

Typowy błąd / pułapka

Niższe pH = mocniejszy kwas przy porównaniu w tym samym stężeniu.
Sama wartość pH bez kontekstu stężenia nie świadczy o mocy kwasu (mocny kwas mocno rozcieńczony może mieć wyższe pH niż słaby kwas stężony).
Mierzymy stopień dysocjacji $α = c_{H^{+}} / c_{0}$ , nie samo $c_{H^{+}}$ .

Strona arkusza CKE z trescia zadania

Zadanie 7 - chemia 2023 PR — Arkusz CKE 2023 PR chemia - zadanie 7 (porównanie mocy kwasów HX i HQ). Na podstawie: CKE 2023 Oryginalny PDF CKE, str. 8

Klucz: moc kwasów

Mocny kwas (HCl, HNO₃, H₂SO₄): $α \approx 1$ , dysocjacja praktycznie całkowita.
Słaby kwas (CH₃COOH, HF): $α ≪ 1$ , równowaga $K_{a}$ .
$K_{a} = \frac{[ H _{3} O ^{+} ] [ A ^{-} ]}{[ H A ]}$ . Większe $K_{a}$ = mocniejszy kwas.
$p K_{a} = - lo g K_{a}$ . Mniejsze $p K_{a}$ = mocniejszy kwas.

Treść zadania

Rozwiązanie

Strona arkusza CKE z trescia zadania

Klucz: moc kwasów

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji